какую форму на самом деле имеет звезда

Почему звезды и планеты имеют шарообразную форму?

Может ли существовать звезда плоская как блин? Может, если будет вращаться очень быстро!

Солнце и почти все звезды по форме очень близки к шару. Непосредственные наблюдения при помощи небольших телескопов показывают, что девять больших планет и некоторые из самых крупных малых планет также имеют почти шарообразную форму. Но почему это происходит именно так, ведь при росте тел на поверхности Земли, например кристаллов, хотя и образуются сферические объекты, но очень редко?

Почему планеты имеют форму шара, а астероиды нет?

Конечно все дело в величайшей силе во Вселенной. Д, именно сила тяготения не только определяет траектории движения небесных тел в пространстве, но и влияет на форму самих небесных тел. Однако, как уже говорилось – поскольку величина гравитационной постоянной очень мала, воздействие силы тяготения становится заметным лишь тогда, когда ее источником служат либо очень близкие, либо очень массивные тела.

Наблюдения не противоречат этому. К примеру, небесные тела относительно малой массы (кометные ядра и астероиды) имеют неправильную форму. Известны, например, сильно вытянутые и совершенно несимметричные астероиды (например, Эрос), кометные ядра (например, ядра кометы Хейла-Боппа и кометы Галлея).

Астероид Церера слишком велик для «классического» астероида, поэтому под действием силы тяжести смог принять шарообразную форму

Для твердых тел минимальная масса, которая может обеспечить гидростатическое равновесие и соответствующую сферическую форму, составляет 5 х 10 20 кг, а диаметр — 800 км. Все астероиды и кометные ядра существенно меньше указанных пределов как по массе, так и по размерам, поэтому слабая сила тяготения не в состоянии «сгладить» возможные неровности. Астероид Церера диаметром более 900 км оказался сферичным, и на основании этого переведен в статус карликовой планеты.

При больших массах существенные отклонения от гидростатического равновесия реализоваться не могут. Это связано с характеристиками прочности грунта. На Земле предел текучести типичных горных пород соответствует высоте каменного столба высотой около 10 км, поэтому никакие тектонические процессы не могут создать на нашей планете горы большей высоты: породы начинают расползаться под действием собственной тяжести.

В результате отклонения высот от среднего уровня поверхности Земли не превышают 10 км (высочайшая вершина: Эверест, ниже 9 км над уровнем моря), поэтому наша планета почти сферична.

На Марсе сила тяжести существенно меньше, соответственно максимальная высота марсианских гор может быть почти втрое больше, чем на Земле, что и наблюдается на практике. Глубокие каньоны и другие пониженные формы рельефа со временем сглаживаются за счет оползней, скатывания и сползания материала с краев под действием силы тяжести.

Существуют ли плоские звезды?

Звезды и большие планеты сконденсировались из межзвездных газов и пыли под действием гравитационного притяжения отдельных частиц друг к другу. Понятно, что их масса очень велика, соответственно они просто обязаны иметь форму шара. Конечно при условии, что такое небесное тело не вращается с очень уж большой скоростью.

В последнем случае сжимающееся тело становится более или менее сплюснутым у полюсов.

Юпитер. Если присмотреться, то ясно видно – с полюсов планета сплюснута весьма сильно. Не мудрено, учитывая, что газовый гигант вертится вокруг оси как мячик

Скорость вращения Солнца на экваторе, например, очень мала. Поэтому его “сплюснутость” нашей звезды слишком незначительна, чтобы ее можно было измерить, несмотря на гигантскую массу.

Форма Земли также лишь немного отличается от сферы, а вот диск Юпитера (эта планета рекордсмен не только по размерам, но и по скорости – полный оборот у неё занимает всего 10 часов!), если смотреть в телескоп, уже заметно сплюснут у полюсов.

В Галактике наблюдается несколько быстро вращающихся звезд, но даже при помощи самых больших из существующих телескопов их форму непосредственно определить нельзя. Однако теория вращающихся газовых тел предсказывает, что звезда с периодом вращения порядка нескольких часов имела бы линзообразную форму с острым краем на экваторе и с охватывающим ее плоским экваториальным кольцом. У такой звезды экваториальный диаметр примерно в три раза превышал бы расстояние между полюсами.

Спиральная галактика NGC 4565, вид сбоку. Очевидно, что если бы не вращение, она тоже скорее напоминала бы шар, чем «сплюснутую тарелку»

Сами галактики также, должно быть, возникали в виде конденсаций в первичном газе, который заполнял Вселенную 10 миллиардов лет назад, и в процессе формирования, подчинялись тем же законам, что и рассмотренные выше звезды и планеты.

Облака которые вращались достаточно быстро, приобрели сплюснутые формы: если смотреть с ребра, имеют линзообразный вид, а в плане они приблизительно круглые. А вот самые “медлительные” облака обладающие медленным вращением или не вращающиеся вовсе, должны были приобрести сферическую форму. И действительно, на фотографиях, сделанных с большим телескопом, виден целый ряд сферических галактик.

Источник

Звезды, какими мы их не видим

Я знаю, что огромная доля аудитории данного ресурса — это специалисты в различных отраслях науки.
Но я, так же, знаю, что посещает его и немало людей, просто интересующихся явлениями природы (я и себя отношу к данному типу), что не умаляет, их стремления познать Вселенную настолько, насколько хватает воображения и терпения!

Поэтому, данная статья имеет цель развлечь и, возможно подтолкнуть кого-то к более глубокому изучению вопроса, а так же, просто напросто, внести новое видение и представление уже, казалось бы, знакомых вещей.

Итак, о звёздах

То, что человек может видеть в небе даже и близко не похоже на то, что на самом деле там происходит. То, что открывается нашему взору — это очень уменьшеное прошлое нашей вселенной. Поэтому, когда речь заходит о звёздах, у человека обычно либо возникает образ ярких точек в небе, либо нечто очень напоминающее наше Солнце, парящее в глубинах пространства.

На самом деле, большинство звёзд и есть эти «скучные» газовые, ярко светящиеся шары. Но есть в просторах космоса и нечто невероятное! Хоть и выглядит это для нас такой же маленькой и тусклой точечкой на небосводе.

Я не буду здесь научно описывать эволюцию звёзд или диаграмму Герцшпрунга-Рассела. Я хочу показать насколько разнообразно понятие «звезда» и насколько это разнообразие несоотносимо с тем, что в этот термин мы вкладываем с детства (а некоторые, как и я, и до более поздних пор).

Коричневый карлик

К примеру, вот Вам звезда — Глизе 229B. Коричневый карлик.

Это полная противоположность значению самого слова — «звезда» — блеск, сияние.
Наш Юпитер весьма похож на эту звезду, и даже, по сути, мало чем от нее отличается, но различия, все же, есть. Хоть радиус этих звёзд и сравним с радиусом планет-гигантов, они, в основном, в десятки раз более массивны, а так же излучают в инфракрасном и рентгеновском диапазоне.

Пролетая рядом с такой звездой, мы увидим её похожей на своеобразный светильник-ночник. Никакой короны, яркого свечения, прищуривания глаз и тому подобного. Представьте, что Вы смотрите на Солнце сквозь сварочную маску. Красновато светящаяся планета из раскаленной лавы — вот как выглядела бы эта звезда для нашего глаза. И это в лучшем случае.

Ультра-холодные коричневые карлики совсем не светят!
Находясь неподалеку, мы скорее всего увидели бы просто темный шар, перекрывающий звёздное небо. А, если бы расстояние от нас до звезды было таким же, как от Земли до Солнца, мы вообще, скорее всего, не знали бы, что пролетаем мимо звезды! Любую планету обычно, освещает находящаяся в центре её орбиты звезда, но ультра-холодные коричневые карлики — ей и являются, поэтому освещать их некому.

Интересно так же, что вокруг коричневых карликов так же возможны планетные системы! Ученые обнаружили, что часто эти, и так неяркие звёзды, окружены диском из пыли, похожим на тот, из которого образовалась наша Солнечная система.

Печально, что на небе неворуженным глазом мы не в силах увидеть ниодного коричневого карлика. Даже в горах и при самой лучшей для наблюдений погоде.

Звёздные системы

Нам повезет, если наш карлик является частью системы звёзд. Звёздная система — это две или более звёзды, связанные вместе гравитационными силами.
Вот, например как видят телескопы двойную систему, частью которой является вышеупомянутая Глизе 229B (маленький шарик справа).

В такой системе ультра-холодный коричневый карлик выглядел бы весьма похожим на какую-нибудь планету-газового гиганта, вращающуюся по низкой орбите вокруг «нормальной» звезды.
Оказывается, система звёзд — не такое уж редкое явление. И это еще один удивительный факт. Некоторые из звёзд, которые мы видим, на самом деле — громадные звёздные скопления, кажущиеся нам одной яркой звёздочкой из-за огромного расстояния до них. А некоторые — не такие громадные — так называемые, кратные звёзды. Остановимся на каждой из систем подробнее.

Возьмем любые две звезды на небе, которые кажутся нам близкими друг к другу. На самом деле, почти все они удалены друг от друга «вглубь» космоса. Почти все. Есть и исключения.

Например, на небе, хорошо различимы для нашего глаза Плеяды. Это звёздное скопление, в котором звёзды на самом деле «близки» друг к дружке. Я написал «близки» в кавычках — потому что расстояние между ними исчисляется световыми годами. Радиус скопления — около 12 световых лет. Для сравнения, если бы наша Солнечная Система находилась примерно в центре Плеяд, то самая дальняя звезда скопления была бы в полтора раза дальше ближайшей к нам Альфы Центавра.
При хорошей погоде и вдали от городов можно различить 10-14 самых ярких представителей этого скопления, но на самом деле их там около 1000! Небо на планете внутри Плеяд выглядело бы просто волшебно! В составе скопления в основном яркие голубые гиганты. Они украсили бы небосвод красивыми голубовато-белыми огоньками, но, к сожалению, не дали бы зародиться жизни, похожей на нашу из-за губительного излучения, буквально пронизывающего всю область этой звёздной системы.

В скоплениях звёзды обычно не имеют четкого центра масс. Но есть системы, вроде упомянутой выше Глизе, состоящие из кратного количества звёзд, находящихся друг к другу очень близко даже по меркам нашей Солнечной Системы, и вращающиеся вокруг общего центра масс. Они так и называются кратными системами звёзд, или просто кратными звёздами.
Хороший пример — система Мицар — Алькор в созвездии Большой Медведицы.

Посмотрите на Большую Медведицу, даже недалеко от города Вы сможете заметить, что вторая звезда ковша (Мицар) в созвездии на самом деле состоит из двух звёздочек, другая — поменьше — это Алькор. Она на самом деле находися физически близко к соседке, как нам и кажется — на расстоянии в четверть светового года. Но, еще более интересно то, что видим мы две звезды, а их в этой системе шесть!
И такие кратные звёзды, как оказалось, не редкость. Очень многие из звёзд, которые мы видим на небе и считаем одиночными, в действительности двойные, тройные, четверные, пятерные и более! Почему мы этого не замечаем? Потому что, как правило, либо «вторичные» звёзды слишком тусклы на фоне «первичных», которые в разы ярче, либо расстояние между ними настолько мало, что нашему глазу попросту не хватает разрешения, чтобы на большом расстоянии разделить соседок на отдельные обекты.

В таких системах чаще всего самое интересное — это то, что соседями могут оказаться самы разные типы звёзд!
Сириус — самая яркая звезда на небе — на самом деле двойная.

Основная звезда — весьма обычна и ничем не примечательна. По размерам она всего лишь в 1,7 раза больше нашего Солнца. Только светит в 22 раза ярче и в более бело-голубоватом свете, в отличие от нашего светила. Её компаньон — Сириус B — это белый карлик. Его радиус примерно равен радиусу нашей Земли, а масса примерно равна массе нашего Солнца!

Сверхплотные звёзды

На второй картинке туманность NGC 3132. Здесь основная звезда не белый карлик (он — чуть меньше и чуть выше), но именно он стал причиной сброса вещества основной звездой. Представьте, какую красоту мы могли бы наблюдать, находясь внутри этой туманности — на орбите этой двойной звёзды. Глаз нам пришлось бы, все же, вооружить, чтобы увидеть что-то большее, чем обычное небо со звёздами. Так красиво туманность выглядит только издалека. С большого расстояния облако кажется плотным, но в действительности, вещество сильно рассеяно, и вблизи, скорее всего, ничем не отличается от нашего ночного неба. Однако, поставив фотоаппарат на большую выдержку на гипотетической планете рядом с центральной звездой мы увидели бы фантастической красоты небо — разноцветную туманность на весь небосвод со всеми ее перемычками!
Вспомните красивые цветные фотографии Млечного Пути. Они сделаны с большой выдержкой. Ничего подобного наш глаз не видит.

Обладая малым размером, белый карлик, из-за огромной массы имеет значительное гравитационное влияние на свое окружение. Вот, например, фото, где, хоть самого карлика и не видно, хорошо видно его влияние.

Здесь сфера справа — гигантская звезда, вещество которой, беспощадно пожирается находящимся слева белым карликом. В процессе этого, вещество перетекает от одного соседа к другому, закручиваясь вокруг массивной (хоть и мизерной по сравнению с жертвой) звезды и постепенно оседает на ее поверхности. Образуется аккреционный диск — очень красивое явление с точки зрения наблюдения. Представьте себе кольца Сатурна, которые светятся как Солнце. Только кольца эти гораздо больше, закручены по спирали и один из концов колец уходит прямо в тело звезды, образуя вытянутость в виде гигантской волны на её поверхности! А в нашем небе мы можем вместо этого наблюдать обычную светящуюся точку.

Перейдем к брату белого карлика — нейтронной звезде.
Когда красный гигант прощается с жизнью у него есть шанс породить кое-что более плотное, чем белый карлик. Если масса звезды превышает предел Чандрасекара — из ядра гиганта образуется нейтронная звезда. Масса её все так же сравнима с массой Солнца, но размер совсем поражает — радиус нейтронных звёзд всего лишь 10-20 километров! Из-за быстрого уменьшения размера, подобно фигуристу, раскручивающемуся за счет притягивания рук к телу, эти звёзды вращаются с неимоверными скоростями! Многие из нейтронных звёзд вращаются со скоростью до 1000 оборотов секунду. Это примерно в 10 раз быстрее, чем коленвал автомобиля на максимальных оборотах!
Интересно, что из-за гравитационного искажения, если бы мы могли видеть неоднородность поверхности нейтронной звезды, мы видели бы больше половины диска.

Нейтронные звёзды так же являются частью кратных систем и образуют аккреционные диски.
Говоря об аккреционных дисках стоит, так же, отметить систему Лебедь Х-1. Хотя там, по мнеию ученых, находится черная дыра. По сути, эта система первая из кандидатов в черные дыры. Дело в том, что Лебедь X-1 сильно излучает в рентгеновском диапазоне, а это первый признак наличия черной дыры и аккреционного диска вокруг нее, образованным за счет донора — находящегося рядом голубого сверхгиганта.
Не советую подлетать близко к таким системам, мощное излучение убьет все живое на Вашем космическом корабле за долго до того, как Вы приблизитесь хотя бы настолько, чтобы отличить аккреционный диск от блеска гиганта.
Очень красиво показан аккреционный диск в фильме «Интерстеллар». Но, там, к сожалению, не было звезды-жертвы.

Черные дыры — это не совсем звёзды, и заслуживают, наверное, отдельной статьи, коих в интернете огромное количество.

Планетные системы

Напоследок, хотелось бы поговорить о звёздах с планетными системами. Обнаружение экзопланет началось относительно недавно, но количество уже найденых планет и кандидатов поражает! Буквально за последний год было открыто чуть меньше тысячи экзопланет!
Вспомните, когда Вы 10-15 лет назад смотрели в небо, могли ли Вы подумать, что вокруг звёзд, которые Вы видите вращаются миллиарды планет? (Судя по статье в Википедии — в Млечном Пути около 100 млрд планет.).
Как выглядят планетные системы — мы можем сказать по собственному опыту — довольно скучно, если Вы не вблизи какой-либо из планет.
А вот если планеты только-только образовываются — зрелище становится куда интереснее! Пыль и газ собираются вокруг общего центра — светящегося облака, образуя дископодобную туманность, освещенную изнутри. Звезда в центре еще не имеет четких границ, да и увидеть ее не позволяет более плотное облако вокруг. Сгустки, которые, возможно в будущем станут планетами, отбрасывают ровные тени, идущие к краям диска.
Скорее всего, вооружать глаз здесь даже не понадобится — плостность и освещенность вещества позволят нам наблюдать рождение новой Звёздной Системы во всей красе.

Заключение

Поразительно сколько вкладывали в понятие Звезда наши предки, и сколько в него добавлено за последние столетия! Остается лишь ждать, когда человечество сможет свободно изучать небесные светила непосредственно к ним приближаясь, чтобы воочию подтвердить теории, открытые на кончике пера. Какими еще красивыми фотографиями наполнятся научные статьи? Каким вобще станет мир звёзд для будущих нас.

Источник

Звезды

История наблюдений за звездами

Сейчас можно легко купить телескоп и наблюдать на ночным небом или воспользоваться телескопами онлайн на нашем сайте. С древних времен звезды на небе играли важную роль во многих культурах. Они отметились не только в мифах и религиозных историях, но и послужили первыми навигационными инструментами. Именно поэтому астрономия считается одной из древнейших наук. Появление телескопов и открытие законов движения и гравитации в 17 веке помогли понять, что все звезды напоминают наше Солнце, а значит подчиняются тем же физическим законам.

Фотография умирающей звезды. Изображение получено космическим телескопом Хаббл

Изобретение фотографии и спектроскопии в 19 веке (исследование длин волн света, исходящих от объектов) позволили проникнуть в звездный состав и принципы движения (создание астрофизики). Первый радиотелескоп появился в 1937 году. С его помощью можно было отыскать невидимое звездное излучение. А в 1990 году удалось запустить первый космический телескоп Хаббл, способный получить наиболее глубокий и детализированный взгляд на Вселенную (качественные фото Хаббла для различных небесных тел можно найти на нашем сайте).

Наименование звезд Вселенной

Древние люди не обладали нашими техническими преимуществами, поэтому в небесных объектах узнавали образы различных существ. Это были созвездия, о которых сочиняли мифы, чтобы запомнить названия. Причем практически все эти имена сохранились и используются сегодня.

В современном мире насчитывается 88 созвездий (среди них 12 относятся к зодиакальным). Самая яркая звезда получает обозначение «альфа», вторая – «бета», а третья – «гамма». И так продолжается до конца греческого алфавита. Есть звезды, которые отображают части тела. Например, ярчайшая звезда Ориона Бетельгейзе (Альфа Ориона) – «рука (подмышка) великана».

Красный сверхгигант Бетельгейзе

Не стоит забывать, что все это время составлялось множество каталогов, чьи обозначения используют до сих пор. Например, Каталог Генри Дрейпера предлагает спектральную классификацию и позиции для 272150 звезд. Обозначение Бетельгейзе – HD 39801.

Но звезд на небе невероятно много, поэтому для новых используют аббревиатуры, обозначающие звездный тип или каталог. К примеру, PSR J1302-6350 – пульсар (PSR), J – используется система координат «J2000», а последние две группы цифр – координаты с кодами широты и долготы.

Звезды все одинаковые? Ну, когда наблюдаешь без использования техники, то они лишь слегка отличаются по яркости. Но ведь это всего лишь огромные газовые шары, так? Не совсем. На самом деле, у звезд есть классификация, основанная на их главных характеристиках.

Среди представителей можно встретить голубых гигантов и крошечных коричневых карликов. Иногда попадаются и причудливые звезды, вроде нейтронных. Погружение во Вселенную невозможно без понимания этих вещей, поэтому давайте познакомимся со звездными типами поближе.

Типы звезд Вселенной

Это то, что мы видим до появления полноценной звезды. Протозвезда представляет собою скопление газа, рухнувшего от молекулярного облака. Эволюционная фаза занимает примерно 100000 лет. Дальше гравитация набирает силу, и заставляет образование разрушаться. Гравитация накаляет газ и вынуждает его выделять энергию.

Звезды типа Т Тельца

Этот момент идет перед переходом в звезду главной последовательности. Наступает в завершении протозвезды, когда энергию дарит только разрушающая ее гравитационная сила. У таких звезд еще нет достаточного нагрева и давления, чтобы активировать процесс ядерного синтеза. На звездах типа Т Тельца можно заметить огромные пятна, вспышки рентгеновского излучения и мощные порывы ветров. Эта стадия охватывает 100000 миллионов лет.

Звезды Главной последовательности

Большая часть вселенских звезд находится в стадии главной последовательности. Можно вспомнить Солнце, Альфа Центавра А и Сирус. Они способны кардинально отличаться по масштабности, массивности и яркости, но выполняют один процесс: трансформируют водород в гелий. При этом производится огромный энергетический всплеск.

Когда звезда полностью израсходует внутреннее топливо, то больше не может создавать внешнее давление, а значит не противодействует внутреннему. Звезда сжимается, а оболочка вокруг ядра воспламеняется, продлевая ей жизнь, но увеличивая в размере. Звезда трансформируется в красного гиганта и может быть в 100 раз крупнее, чем представитель в главной последовательности. Когда не остается водорода, начинает гореть гелий и даже более тяжелые элементы. На этот этап уходит несколько сотен миллионов лет.

Красный карлик

Это наиболее распространенный вид. Перед нами звезда главной последовательности с низкой массой, из-за чего значительно уступает в температуре Солнцу. Но выигрывает за счет продолжительности жизни. Дело в том, что им удается расходовать топливо в медленных темпах, поэтому отличаются значительной экономией. Наблюдения говорят, что такие объекты способны просуществовать до 10 триллионов лет. Наименьшие экземпляры достигают всего 0.075 раз солнечной массы, но могут набирать и 50%.

Когда звезда в 1.35-2.1 раз больше солнечной массы, то не завершает существование в виде белого карлика, а освещает небо взрывом сверхновой. После этого остается ядро, которое и выступает нейтронной звездой. Это очень интересный объект, так как всецело представлен нейтронами. Дело в том, что мощная гравитационная сила сжимает протоны и электроны, формирующие нейтроны. Если масса звезды была еще больше, то перед нами развернется черная дыра.

Сверхгигант

Наиболее крупные звезды называют сверхгигантами. Они в десятки раз больше солнечной массы, но им не так уж и повезло: чем больше размер, тем короче жизнь. Они стремительно расходуют внутреннее топливо (несколько миллионов лет). Поэтому проживают короткую жизнь и умирают как сверхновые.

Как вы поняли, существуют различные виды звезд. Понимание этого, поможет вам разобраться в эволюционной стадии объекта и даже понять, что его ждет.

Цефеиды – звезды, пережившие эволюцию из главной последовательности к полосе неустойчивости Цефеиды. Это обычные радио-пульсирующие звезды с заметной связью между периодичностью и светимостью. За это их ценят ученые, ведь они являются превосходными помощниками в определении дистанций в пространстве.

Они также демонстрируют перемены лучевой скорости, соответствующие фотометрическим кривым. У более ярких наблюдается длительная периодичность.

Классические представители – сверхгиганты, чья масса в 2-3 раза превосходит солнечную. Они пребывают в моменте сжигания топлива на этапе главной последовательности и трансформируются в красных гигантов, пересекая линию неустойчивости цефеид.

Если говорить точнее, то понятие «двойная звезда» не отображает реальную картинку. На самом деле, перед нами звездная система, представленная двумя звездами, совершающими обороты вокруг общего центра масс. Многие совершают ошибку и принимают за двойную звезду два объекта, которые кажутся расположенными близко при наблюдении невооруженным глазом.

Ученые извлекают из этих объектов пользу, потому что они помогают вычислить массу отдельных участников. Когда они передвигаются по общей орбите, то вычисления Ньютона для гравитации позволяют с невероятной точностью рассчитать массу.

Можно выделить несколько категорий в соответствии с визуальными свойствами: затмевающие, визуально бинарные, спектроскопические бинарные и астрометрические.

Затмевающие – звезды, чьи орбиты создают горизонтальную линию от места наблюдения. То есть, человек видит двойное затмение на одной плоскости (Алголь).

Визуальные – две звезды, которые можно разрешить при помощи телескопа. Если одна из них светит очень ярко, то бывает сложно отделить вторую.

Формирование звезды

Звездная эволюция

Объект с промежуточной массой начинает существование с облака, размером в 100000 световых лет. Для сворачивания в протозвезду температура должна быть 3725°C. С момента начала водородного слияния может образоваться Т Тельца – переменная с колебаниями в яркости. Последующий процесс разрушения займет 10 миллионов лет. Дальше ее расширение уравновесится сжатием силы тяжести, и она предстанет в виде звезды главной последовательности, получающей энергию от водородного синтеза в ядре. Нижний рисунок демонстрирует все этапы и трансформации в процессе эволюции звезд.

Этапы эволюции звезды

Когда весь водород переплавится в гелий, гравитация сокрушит материю в ядро, из-за чего запустится стремительный процесс нагрева. Внешние слои расширяются и охлаждаются, а звезда становится красным гигантом. Далее начинает сплавляться гелий. Когда и он иссякает, ядро сокращается и становится горячее, расширяя оболочку. При максимальной температуре внешние слои сдуваются, оставляя белый карлик (углерод и кислород), температура которого достигает 100000 °C. Топлива больше нет, поэтому происходит постепенно охлаждение. Через миллиарды лет они завершают жизнь в виде черных карликов.

Когда масса звезды приближается к отметке в 1.4 солнечных, электронное давление больше не может удерживать ядро от крушения. Из-за этого формируется сверхновая. При разрушении температура поднимается до 10 миллиардов °C, разбивая железо на нейтроны и нейтрино. Всего за секунду ядро сжимается до ширины в 10 км, а затем взрывается в сверхновой типа II.

Если оставшееся ядро достигало меньше 3-х солнечных масс, то превращается в нейтронную звезду (практически из одних нейтронов). Если она вращается и излучает радиоимпульсы, то это пульсар. Если ядро больше 3-х солнечных масс, то ничто не удержит ее от разрушения и трансформации в черную дыру.

Звезда с малой массой тратит топливные запасы так медленно, то станет звездой главной последовательности только через 100 миллиардов – 1 триллион лет. Но возраст Вселенной достигает 13.7 миллиардов лет, а значит такие звезды еще не умирали. Ученые выяснили, что этим красным карликам не суждено слиться ни с чем, кроме водорода, а значит, они никогда не перерастут в красных гигантов. В итоге, их судьба – охлаждение и трансформация в черные карлики.

Двойные звезды

Мы привыкли, что наша система освещается исключительно одной звездой. Но есть и другие системы, в которых две звезды на небе вращаются по орбите относительно друг друга. Если точнее, только 1/3 звезд, похожих на Солнце, располагаются в одиночестве, а 2/3 – двойные звезды. Например, Проксима Центавра – часть множественной системы, включающей Альфа Центавра А и B. Примерно 30% звезд в Млечной Пути многократные.

Двойная звезда в Большой Медведице

Этот тип формируется, когда две протозвезды развиваются рядом. Одна из них будет сильнее и начнет влиять гравитацией, создавая перенос массы. Если одна предстанет в виде гиганта, а вторая – нейтронная звезда или черная дыра, то можно ожидать появления рентгеновской двойной системы, где вещество невероятно сильно нагреется – 555500 °C. При наличии белого карлика, газ из компаньона может вспыхнуть в виде новой. Периодически газ карлика накапливается и способен мгновенно слиться, из-за чего звезда взорвется в сверхновой типа I, способной затмить галактику своим сиянием на несколько месяцев.

Характеристика звезд

Список самых ярких звезд видимых с Земли

870

530

400

330

610

290

1550

400

Другие известные звезды:

Вы могли заметить, что звезды отличаются по цвету, который, на самом деле, зависит от поверхностной температуры.

Каждая звезда обладает одним цветом, но производит широкий спектр, включая все виды излучения. Разнообразные элементы и соединения поглощают и выбрасывают цвета или длины волн цвета. Изучая звездный спектр, можно разобраться в составе.

Размер звездных космических объектов определяется в сравнении с солнечным радиусом. У Альфа Центавра А – 1.05 солнечных радиусов. Размеры могут быть разными. Например, нейтронные звезды в ширину простираются на 20 км, а вот сверхгиганты – в 1000 раз больше солнечного диаметра. Размер влияет на звездную яркость (светимость пропорциональна квадрату радиуса). На нижних рисунках можно рассмотреть сравнение размеров звезд Вселенной, включая сопоставление с параметрами планет Солнечной системы.

Сравнительные размеры звезд

Здесь также все вычисляется в сравнении с солнечными параметрами. Масса Альфа Центавра А – 1.08 солнечных. Звезды с одинаковыми массами могут не сходиться по размерам. Масса звезды влияет на температуру.

Звезды генерируют магнитные поля. В случае с Солнцем, исследователи выяснили, что его магнитное поле способно достичь очень сконцентрированного состояния в небольших участках, создавая солнечные пятна или же извержения – выбросы корональной массы. Магнитное поле зависит от скорости вращения (увеличивается с нарастанием и уменьшается с замедлением).

Классификация звезд

В типах звезд главную роль играет спектр в системе Моргана-Кинана, выделяющей 8 спектральных классов. Каждый из них соответствует диапазону поверхностных температур: O, B, A, F, G, K, M и L (от наиболее горячего к холодному). Каждый из них делится еще на 10 типов (от 0 до 9).

Эта система учитывает и светимость. Наиболее крупные и ярчайшие обладают наименьшими римскими цифрами: Ia – яркий сверхгигант, Ib – сверхгигант, II – яркий гигант, III – гигант; IV – субгигант и V – главная последовательность или карлик.

Структура звезд Вселенной

Далее в звездном строении идет фотосфера, которую часто называют поверхностью. За ней – красноватая хромосфера, из-за наличия водорода. Внешний шар звезды – корона. Она невероятно горячая и может быть связана с конвекцией во внешних слоях. Нижнее видео детально описывает движение звезд на небе.

Источник